Des constructions aux industries de la cuisine, utilisez l'acier inoxydable et ses alliages en raison de leur construction pour les ustensiles de cuisine, les industries utilisent l'acier inoxydable et ses alliages en raison de leur durabilité et de leur résistance à la corrosion. Cependant, le terme “” pourrait créer un contexte pour les gens pensant qu'il serait totalement immunisé contre la rouille ou la décoloration. Même si c'est un peu le cas, la vérité est que l'acier inoxydable est beaucoup plus nuance peut subir une corrosion dans des conditions spécifiques. Ce blog vise à expliquer la science derrière la corrosion de l'acier inoxydable et à explorer les environnements forts ou faibles ainsi que les types de corrosion et comment on peut atténuer leur apparition. Ce guide couvre tout ce qu'il faut savoir, sélectionner les matériaux pour un projet ou vouloir conserver la durabilité des produits.
Qu’est-ce qui rend l’acier inoxydable résistant à la rouille ?
La résistance à la rouille de l'acier inoxydable est attribuable à son chrome constitutif Le chrome forme une fine couche réactive d'oxyde de chrome, qui se lie à l'oxygène de l'atmosphère environnante Cette couche passive permet d'empêcher toute oxydation ultérieure et comprend de l'oxygène et de l'humidité Même si la surface est entachée, la couche d'oxyde de chrome peut, dans de bonnes conditions, se retoucher, ce qui procure une résistance supplémentaire à la rouille En raison de son caractère extraordinaire, l'acier inoxydable est extrêmement résistant et peut être utilisé de nombreuses façons.
Le rôle du chrome dans l'acier inoxydable
Le rôle du chrome dans l'acier inoxydable est fondamental, car il constitue pas moins de 10,51TP3 T de l'alliage en poids Il est important car il permet la formation de la couche protectrice passive d'oxyde de chrome, qui confère à l'acier inoxydable sa résistance exceptionnelle à la corrosion Plus la teneur en chrome est élevée, plus la protection est importante ; par conséquent, on peut compter sur l'acier inoxydable pour fonctionner dans des environnements toujours plus agressifs, y compris les utilisations industrielles et marines.
Utilisée à l'échelle de l'industrie, la nuance 304 est un acier inoxydable à usage général qui, comme beaucoup d'autres, contient du chrome 181TP3 T et l'un des équilibres les plus polyvalents de résistance et de durabilité. La recherche suggère la quantité optimale de changements de chrome basée sur l'utilisation prévue de la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable. Les aciers inoxydables super duplex avec des applications hautement corrosives peuvent inclure jusqu'à 251TP3 T de chrome pour une stabilité durable dans les plates-formes pétrolières et les usines chimiques offshore.
De plus, lorsqu'il est combiné avec d'autres métaux tels que le nickel, le molybdène et l'azote, le chrome présente des effets synergiques qui améliorent encore la résistance à la corrosion. Cela permet à l'acier inoxydable de supporter des températures extrêmes, une fissuration par corrosion sous contrainte de chlorure et des conditions acides. Le chrome renforce la structure de l'acier inoxydable, le rendant fiable et protecteur pour une utilisation dans l'ingénierie quotidienne et les applications spécialisées.
Comment fonctionne la couche d'oxyde de chrome
La couche d'oxyde de chrome se forme passivement lors de l'oxydation des aciers inoxydables contenant du chrome Cette couche passive a quelques nanomètres d'épaisseur, pourtant elle empêche efficacement la corrosion et l'oxydation sur la surface de l'acier inoxydable Cette couche peut être considérée comme une couche auto-cicatrisante puisque lorsqu'elle est rayée ou endommagée en présence d'oxygène, le chrome va réagir avec l'oxygène et sceller la couche protectrice.
Une caractéristique importante du film passif est la capacité d'auto-guérison, qui réajuste le spot endommagé, empêche d'autres dommages et suspend entièrement le processus d'oxydation et la rouille. De nouveaux rapports suggèrent que le film passif ne peut pas se former efficacement si la teneur en chrome est inférieure à 10,5% tout en étant plus performant entre 16% et plus dans des environnements fortement corrosifs tels que les industries marines ou chimiques.
Cette couche d'oxyde est stable à température ambiante mais peut résister à des températures élevées également, les aciers inoxydables destinés à des utilisations à haute chaleur conservant leurs qualités protectrices jusqu'à environ 1 100 °F à 1 200 °F (593 °C à 649 °C).De plus, l'alliage de l'acier inoxydable avec d'autres éléments, tels que le molybdène, augmente encore la stabilité et la résistance de la couche d'oxyde de chrome dans des conditions perméables extrêmement dures, notamment l'acide chlorhydrique ou sulfurique.
Dans les plans visant à surmonter les défis liés à la réalisation de surfaces en acier inoxydable inégalées pour les industries aérospatiale, maritime et chimique, la couche d'oxyde de chrome se distingue comme l'un des principaux contributeurs aux côtés du film d'oxyde passif qui protège l'acier inoxydable des attaques corrosives En raison de l'augmentation considérable de la compréhension passive du film, les ingénieurs ont les moyens de créer des solutions toujours plus fiables et durables qui évoluent de jour en jour.
Comparaison de l'acier inoxydable à l'acier au carbone
Les deux types d'acier, l'acier inoxydable et l'acier au carbone, sont des matériaux en acier courants Ils servent à des fins différentes ; cependant, cela est déterminé par leur composition chimique et leurs attributs de performance L'acier inoxydable contient du chrome 10.51TP3 T, qui oxyde et améliore la couche d'oxyde passive en surface, offrant ainsi une résistance à la rouille L'acier au carbone est principalement constitué de fer et de carbone, ne contenant donc pas suffisamment d'éléments d'alliage pour s'auto-passiver Cela rend l'acier au carbone plus sensible à la rouille, en particulier dans les environnements humides ou accidentés.
Il existe des différences majeures en termes de résistance à la traction et de dureté L'acier au carbone présente une résistance à la traction plus élevée, ce qui en fait l'option privilégiée pour les applications structurelles, notamment les ponts, les pièces automobiles, ainsi que les pipelines en acier et en acier moyen au carbone, par exemple, a une résistance à la traction de 500 800 MPa L'acier inoxydable, en revanche, a une résistance et une ductilité équilibrées mais excelle dans les environnements résistant à la corrosion Le grade 304 est un acier inoxydable austénitique qui a une résistance à la traction de ~515 mpa mais une durabilité inégalée dans les environnements corrosifs.
Les mesures selon lesquelles les matériaux diffèrent incluent également la conductivité thermique L'acier au carbone possède une plus grande quantité de conductivité thermique par rapport à l'acier inoxydable, car il se situe en moyenne entre 45 et 50 W/(m·K), tandis que l'acier inoxydable a des valeurs inférieures de 15 à 20 W/(m·K).Cette caractéristique rend l'acier au carbone plus approprié pour une utilisation dans les dispositifs de transfert de chaleur comme les chaudières et les radiateurs.
Enfin, une considération importante concernant la sélection des matériaux est leur coût L'acier au carbone est moins coûteux car le procédé d'alliage est plus simple, ce qui le rend adapté aux entreprises à budget limité s'occupant de fer ou d'acier D'autre part, l'acier inoxydable a un coût initial plus important mais offre une valeur à long terme en réduisant les dépenses de maintenance et de remplacement pour les projets dans des environnements corrosifs ou à haute sensibilité tels que la fabrication alimentaire et pharmaceutique.
Il est prudent de peser d'autres facteurs tels que les propriétés mécaniques requises, les conditions d'exposition et les dépenses lors de l'évaluation de l'acier au carbone et de l'acier inoxydable afin de fournir en même temps valeur et utilité.
Qu'est-ce qui cause la rouille de l'acier inoxydable ?
Facteurs environnementaux conduisant à la corrosion de l’acier inoxydable
Même si l'acier inoxydable est assez populaire en raison de sa résistance supérieure à la corrosion, des facteurs externes peuvent toujours endommager sa couche protectrice d'oxydation de la chromosphère Ce sont quelques-uns des facteurs majeurs contribuant à la corrosion de l'acier inoxydable :
Exposition au chlorure
Les régions côtières et industrielles qui s'occupent de la production de produits chimiques chlorés sont confrontées au danger de corrosion par piqûres due aux chlorures Le chlorure est l'un des éléments les plus agressifs lorsqu'il s'agit de traiter la couche passive d'acier inoxydable et provoque une destruction à l'échelle micro connue sous le nom de dommages localisés En l'occurrence, l'acier inoxydable de type 304 a tendance à être beaucoup plus sujet à la corrosion induite par le chlorure que le type 316, qui contient du molybdène et présente une meilleure résistance.
Haute humidité et salinité
Des conditions chaudes et humides soutenues, ainsi que des particules de sel en suspension dans l'air, peuvent accélérer les dommages causés par la fissuration par corrosion sous contrainte (SCC).La recherche montre que si l'humidité relative est supérieure à 601TP3 T, la contrainte liée au travail avec des constituants polymères réticulés devient beaucoup plus probable, notamment en présence de chlorures.
Température Extrêmes
Travailler avec des alliages d'acier inoxydable à haute température présente un risque de tartre et d'oxydation Par exemple, les aciers inoxydables ferritiques résistent généralement à une mise à l'échelle jusqu'à 750 °F (399 °C), et les nuances austénitiques peuvent endurer encore plus haut en fonction de l'alliage spécifique.
Environnements Acidiques ou Alcalins
Les environnements très acides ou fortement alcalins peuvent augmenter le taux de corrosion uniforme au fil du temps en éliminant le film d'oxyde protecteur Ceci est particulièrement utile dans l'industrie de traitement chimique, où une certaine forme d'acide sulfurique ou chlorhydrique est disponible.
Contamination par les particules de fer
La rouille peut se produire en raison des particules de peau de fer locales de taille micrométrique qui conviennent parfaitement aux régions polaires de l'hémisphère oriental. Un entretien régulier des magasins peut aider.
Manque d’entretien approprié
Des agents non abrasifs appropriés doivent être utilisés pour un entretien régulier tout en préservant la surface globale en acier inoxydable.
L'acquisition d'alliages d'acier inoxydable de qualité supérieure devient une condition préalable, tout comme l'exposition délibérée de matériaux pour réguler les environnements corrosifs.
L'impact des chlorures et de la corrosion galvanique
Dans des régions telles que les zones côtières ou les zones industrielles, les dépôts de sel comme les chlorures peuvent être assez menaçants car ils conduisent à des piqûres et à une corrosion caverneuse sur l'acier inoxydable La corrosion localisée induite par le chlorure se produit lorsque les chlorures attaquent le film passif qui protège la surface du métal Des parties de métaux commencent à s'éroder rapidement à ces endroits Par exemple, il a été observé que les aciers inoxydables de qualité 316 ou 316 L, qui ont une teneur en molybdène plus élevée, présentent une plus grande résistance à la corrosion des chlorures que les nuances 304.
La corrosion galvanique a lieu lorsque deux métaux différents sont assemblés, formant un contact électrique et entourés d'un électrolyte tel que l'humidité La corrosion galvanique maintient une cellule corrosive entre deux métaux différents où le métal le plus noble est toujours protégé tandis que le métal le moins noble subit une détérioration La différence de potentiel électrochimique des deux métaux, ainsi que la conductivité de l'électrolyte, détermine la gravité de la corrosion galvanique Un grand exemple serait la combinaison de l'acier inoxydable avec des matériaux plus anodiques comme l'aluminium ou l'acier au carbone, qui peuvent, sans isolation ni revêtements protecteurs, accélérer le calfeutrage de la corrosion sur le matériau anodique.
Des études plus récentes indiquent que certaines conditions environnementales, comme les températures élevées associées à des concentrations élevées de chlorure, augmentent le risque de piqûres et de corrosion galvanique. Pour les structures situées à proximité de l’eau de mer, la quantité de chlorure en ppm peut avoir un impact considérable sur la durée de vie de l’infrastructure si des matériaux adéquats résistants à la corrosion ou des mesures de protection ne sont pas utilisés. Cependant, ces risques peuvent être considérablement réduits et la durée de vie des installations prolongée grâce à l’application d’alliages avancés résistants à la corrosion, de systèmes de protection cathodique et de routines de maintenance correctement chronométrées.
Comment la nuance d'acier affecte la résistance à la corrosion
La résistance à la corrosion et ses capacités de protection alors que l'environnement est constitué d'air humide, salé ou industriellement pollué dépendent en grande partie de la qualité de l'acier. Par exemple, les qualités d'acier inoxydable austénitique 304, 316 et d'autres sont bien connues en raison de leur haute résistance à la corrosion résultant de leur teneur élevée en nickel et en chrome. La qualité 316 contient un molybdène supplémentaire de 2 à 31 TP3 T, ce qui améliore sa résistance aux chlorures, ce qui la rend parfaite pour le traitement marin et chimique.
L'acier au carbone rentable a une résistance à la corrosion plus faible, et les conditions hostiles nécessitent des revêtements et des traitements de protection supplémentaires comme la galvanisation Les données suggèrent que les rouilles en acier au carbone non traitées à 0,1 à 0,3 mm par an dans l'eau de mer, mais les versions en acier inoxydable de qualité 316 conservent leur structure pendant des décennies. D'autres versions d'aciers inoxydables duplex constitués de microstructures ferritiques et austénitiques ont une meilleure résistance à la corrosion ainsi que des propriétés mécaniques, ce qui les rend adaptées aux industries exigeantes.
Comme indiqué, les conditions environnementales ont également une incidence sur le choix d'une nuance d'acier Cela est dû au fait que des températures plus élevées et des concentrations plus importantes de chlorures peuvent augmenter le taux de corrosion Il a été démontré par des modèles analytiques avancés que pour un environnement donné, une sélection optimale de la nuance d'acier et de la composition de l'alliage donne une réduction des coûts d'entretien de l'infrastructure jusqu'à 401TP3 T tout en améliorant la durée de vie des composants critiques.
Comment pouvez-vous éliminer la rouille de l’acier inoxydable ?
Techniques efficaces d'élimination de la rouille
Première étape : nettoyage modérément masqué
Dans un premier temps, traitez la zone en la lavant avec une quantité appropriée d'eau tiède accompagnée de savon ou de toute solution de nettoyage. Gommage interne de la rouille à l'aide d'un chiffon doux ou d'une éponge.
Deuxième étape : le bicarbonate de soude
Le brossage lent avec une brosse non abrasive aidera efficacement à nettoyer la surface de la région rouillée lorsqu'elle est combinée avec des matériaux sucrés non réactifs d'un tampon souple. Purer l'autre région et sécher selon les besoins.
Troisième étape : méthode au vinaigre
La dissolution des restes de thé cimentés sur la poterie ou le plat est facilitée grâce aux propriétés antiseptiques du vinaigre blanc, qui sont frottées à l'eau. Les tremper dans le vinaigre tout en les frottant délicatement éliminera la crasse.
Les produits chimiques comme le bicarbonate de soude fonctionnent parfaitement lors du dégraissage des surfaces, en particulier celles en acier inoxydable. Suivez toujours les guides de bonnes pratiques car certains produits peuvent interagir avec la partie rouillée du système.
Étapes finales Blanchissez d'autres mesures si nécessaire
Une fois l'eau de Javel terminée, frottez ou éteignez tous les restes de saleté ou de poussière, sinon la tache ternira la beauté du métal.
Une fois les taches retirées, utilisez un vernis en acier inoxydable pour recouvrir le métal et le frotter habilement sur la surface. Il empêche toute accumulation future de rouille tout en fournissant une couche protectrice sur la surface.
Comme suggestion supplémentaire, si vous n'interagissez pas directement avec les rondelles, évitez l'exposition directe à l'humidité.
Utiliser des solutions chimiques en toute sécurité
Tout en travaillant avec des solutions chimiques, les mesures de sécurité doivent toujours passer avant tout Les statistiques récentes montrent qu'une mauvaise manipulation des produits chimiques entraîne chaque année d'innombrables accidents, tant à la maison que sur le lieu de travail. Le port d'équipements de protection individuelle (EPI) tels que des gants et des lunettes de sécurité, ainsi que d'un masque pour éviter de respirer des fumées nocives, peut réduire considérablement le risque d'inhalation. Les produits chimiques doivent être manipulés dans des endroits correctement ventilés pour minimiser l’exposition aux vapeurs qui peuvent être nocives.
Un stockage correct des solutions chimiques est tout aussi critique, car les normes de l'industrie suggèrent que les conteneurs doivent être placés dans des endroits frais et secs tout en étant étroitement scellés pour éviter la lumière directe du soleil et la chaleur, ce qui peut provoquer une décomposition chimique ou une accumulation excessive de pression. Gardez toujours les produits chimiques hors de portée des enfants et des animaux domestiques.
De plus, toujours suivre les directives fournies par le fabricant pour prévenir les réactions accidentelles qui peuvent endommager les surfaces tentant d'être protégées Lors du mélange de produits chimiques, leur compatibilité les uns contre les autres doit être vérifiée afin d'éviter les combinaisons dangereuses telles que le bleech avec l'ammoniac qui produit du gaz chloramine toxique. Suivre ces suggestions aide tous les travailleurs industriels et domestiques à utiliser efficacement et en toute sécurité des solutions chimiques.
Mesures préventives pour de futures occurrences de rouille
J'assure l'entretien ainsi que des mesures de protection pour limiter le risque de développement ultérieur de la rouille Mes mesures de protection comprennent l'application de peinture et de produits d'étanchéité spécialisés, qui minimisent le contact avec l'humidité et l'oxygène et, ainsi, inhibent la rouille J'entretiens régulièrement mes articles métalliques en les nettoyant du sel, de la saleté, et d'autres produits corrosifs qui pourraient accélérer les dommages causés par la corrosion J'ai placé à l'extérieur, des boîtes de stockage sèches et couvertes pour à la fois protéger contre les projections d'eau salée et l'humidité Grâce à ces mesures, je minimise le risque de rouille de manière proactive.
Quelles sont les meilleures pratiques en matière de prévention de la rouille dans l’acier inoxydable ?
Choisir la bonne qualité d'acier inoxydable
Sélectionner la qualité appropriée d'acier inoxydable est crucial pour prévenir la rouille et assurer la fonctionnalité à long terme car différentes qualités ont des compositions chimiques différentes, qui offrent différents niveaux de résistance à la corrosion. Pour la majorité des cas d'utilisation, les aciers inoxydables austénitiques, en particulier les nuances 304 et 316, sont recommandés en raison de leur extraordinaire résistance à la corrosion.
Le grade 304 est l'un des types les plus courants et offre une protection raisonnable contre l'humidité modérée et l'exposition atmosphérique générale. Cependant, pour l'exposition à des chlorures ou à des environnements marins plus agressifs, le grade 316 est préféré car il contient du molybdène, ce qui augmente la résistance aux piqûres et à la corrosion caverneuse.
Dans les applications nécessitant une ténacité exceptionnelle, comme les procédés industriels avec des produits chimiques, les aciers inoxydables duplex tels que le 2205 conviennent en raison de leur résistance élevée et de leur résistance supérieure à la corrosion. D'autre part, les nuances ferritiques comme le 430 sont des options économiques pour des applications moins exigeantes, offrant une résistance modérée à la corrosion dans des environnements à faible teneur en chlorure ainsi qu'une résistance plus faible à l'oxydation retardée.
Lors de la sélection d'une qualité, des facteurs tels que l'environnement d'exploitation, l'exposition aux éléments corrosifs et les exigences mécaniques spécifiques doivent être évalués. Les normes de l'industrie du conseil, comme celles d'ASTM International, peuvent aider dans le processus de sélection, notamment en ce qui concerne les performances des matériaux et la résistance à la corrosion dans le secteur caisse en acier inoxydable.
Application d'un revêtement de protection et d'un entretien
Pour minimiser la corrosion et prolonger la durée de vie des surfaces métalliques, les revêtements protecteurs sont essentiels Leur application et leur entretien systématique sont fondamentaux pour une efficacité opérationnelle maximale Vous trouverez ci-dessous les explications et les informations à prendre en considération lors de l'application de revêtements protecteurs, ainsi que le maintien des surfaces traitées.
Traitement de surface :
La surface doit être nettoyée au point qu'il ne reste aucun contaminant comme la saleté, la graisse et la rouille. “Sandblasting” et ‘ nettoyage chimique ’ doivent être effectués.
Un nettoyage par soufflage abrasif par brossage (SSPC-SP10/NACE n° 2) est prescrit pour la préparation de surfaces métalliques proches du blanc, mesurant 2 à 3 mils de profil de surface et de rugosité.
Choisir le type de revêtement
Revêtements époxy : Adhère mieux que les autres et résiste aux produits chimiques, ce qui en fait un bon choix pour un usage industriel intensif.
Revêtements en polyuréthane : hautement résistants aux rayonnements ultraviolets ; par conséquent, adapté aux applications extérieures.
Amorces riches en zinc : offre une protection cathodique au point de se sacrifier afin que le métal sous-jacent soit protégé.
Processus d'application du revêtement
Pour différentes géométries de surfaces, utilisez soit un spray, une brosse ou un rouleau, selon le type de revêtement.
Suivez l'exigence d'épaisseur de revêtement selon les instructions du fabricant et les valeurs typiques de 100 à 200 microns pour la plupart des revêtements industriels.
Appliquer autant de couches que nécessaire par direction avec la durée de durcissement inter coat comme spécifié, par exemple 8-24 heures pour l'époxy.
Conditions environnementales pendant l'application
Évitez le revêtement si l'humidité ambiante est supérieure à 851TP3 T pour éviter le piégeage de l'humidité.
Maintenir la température dans la plage de 50 °F à 95 °F (10 °C à 35 °C), sauf si le fournisseur de revêtement en déclare autrement.
Inspection et Contrôle Qualité
Effectuer des tests d'adhérence, tels que des tests de retrait (ASTM D4541), pour confirmer la force d'adhérence du revêtement.
Vérifiez les spécifications de l'épaisseur du film sec (DFT) avec des jauges magnétiques ou ultrasoniques.
Maintenance Routine
Un examen approfondi des surfaces revêtues pour détecter toute usure, écaillage ou rouille doit être effectué périodiquement (tous les 6 à 12 mois).
Gérer activement l'environnement local en réparant les zones endommagées pour atténuer la corrosion localisée.
En utilisant des méthodes de nettoyage manuel non abrasives, maintenez la qualité de surface de l'acier inoxydable recouvert de détergents pour améliorer la qualité et l'apparence de l'acier inoxydable.
L'intégration de ces étapes et des meilleures pratiques garantira des performances et une fiabilité améliorées des revêtements protecteurs, protégeant ainsi les composants métalliques de la corrosion et de la dégradation au fil du temps.
Considérations environnementales pour la longévité
Les considérations environnementales sont importantes pour l'efficacité et la durée de vie des revêtements protecteurs Des facteurs tels que la température, l'humidité et les polluants environnementaux peuvent entraîner une dégradation Par exemple, des études suggèrent que des niveaux d'humidité élevés améliorent la corrosion due à la conductivité du film de surface, tandis que les taux de corrosion sont accélérés dans les régions côtières en raison de l'exposition aux embruns salés et aux ions chlorure.
La pollution particulaire, notamment le dioxyde de soufre (SO2) et les oxydes d'azote (NOx), peut également faciliter la dégradation et la corrosion du revêtement. Ces polluants réagissent avec la vapeur d'eau pour se transformer en acides qui accélèrent le processus de dégradation chimique. Des résultats supérieurs peuvent être obtenus en utilisant les meilleurs revêtements à base d'époxy ou de fluoropolymère spécialement conçus pour résister aux conditions environnementales agressives.
Des études suggèrent que les fluctuations de température, en particulier la chaleur extrême ou le froid, peuvent entraîner une micro-fissuration ou une perte d'adhérence dans certains revêtements Cela démontre l'importance d'utiliser des matériaux fiables testés pour la dilatation thermique et la contraction pour la longévité Par ailleurs, le rayonnement UV accélère la photodégradation du revêtement, ce qui se traduit par une perte de couleur et un affaiblissement de la couche protectrice en acier L'ajout d'additifs résistants aux UV à la formule de revêtement peut contrer ce problème et améliorer la durée de vie du système de revêtement dans les zones soumises à une exposition au soleil.
Ces facteurs, ainsi que des procédures de maintenance minutieuses, sont d'une grande importance pour garantir des performances optimales des revêtements protecteurs dans des environnements complexes et divers. L'évaluation régulière de conditions spécifiques contribue à garantir que les systèmes de revêtement sont correctement calibrés pour l'environnement, protégeant ainsi les surfaces métalliques d'une détérioration indésirable.
Quel type d’acier inoxydable est le plus résistant à la corrosion ?
Comprendre l'acier inoxydable austénitique
Les proportions élevées de chrome et de nickel dans les aciers inoxydables austénitiques de nuances 304 et 316, et même le molybdène ajouté par 316, le font exceller dans la formation de couches d'oxyde protectrices et résister grandement à la corrosion. Leur exposition à l'humidité, aux produits chimiques et à l'eau salée rend ce type d'acier inoxydable idéal pour ces environnements ; l'acier inoxydable austénitique est connu pour s'oxyder fortement et perdre en durabilité dans de nombreuses autres situations.
Comparaison de l'acier inoxydable 304 et de l'acier inoxydable 316
Titre : Composition et Propriétés de l'acier inoxydable Résistance à la corrosion et durabilité
Les deux types d'acier inoxydable, 304 et 316, ont beaucoup en commun mais diffèrent par leur composition chimique, ce qui affecte leur fonctionnement dans divers contextes.
Composition chimique
- Acier inoxydable 304 : contient environ 18-201TP3 T de chrome et 8-10.51TP3 T de nickel Sa teneur plus faible en molybdène, qui est généralement absente ou présente uniquement à l'état de traces, le rend plus abordable, mais il réduit la résistance à certains environnements corrosifs.
- Acier inoxydable 316 : contient du chrome 16-181TP3 T, du nickel 10-141TP3 T, avec du molybdène 2-31TP3 T. L'ajout de molybdène améliore la résistance aux piqûres et à la corrosion caverneuse, en particulier lorsque de nombreux types d'acier inoxydable sont utilisés, des environnements riches en chlorure où d'autres types d'acier inoxydable ont tendance à être utilisés.
Résistance à la corrosion
- 304 : Sa résistance à la corrosion dans la plupart des environnements est exceptionnelle Cependant, une exposition durable à des produits chimiques salins ou agressifs peut provoquer une corrosion localisée, en particulier des piqûres.
- 316 : Avec l'ajout de molybdène, sa résistance à la corrosion est appréciée pour une utilisation dans des applications marines, le traitement chimique et ailleurs avec une forte exposition aux chlorures.
Propriétés Mécaniques
La résistance à la traction ainsi que la dureté des aciers inoxydables 304 et 316 sont relativement semblables Cependant, en raison de la composition de l'alliage, 316 peut être plus résistant dans certaines circonstances.
Température Résistance
La résistance à l'oxydation en acier inoxydable 304 qualité est excellente jusqu'à 1 598 °F (870 °C) pendant l'exposition continue.
À haute température, les deux fonctionnent de la même manière, mais le 316 fonctionne mieux dans des environnements plus acides ou salés.
Applications
Aux fins de sélection, les types 304 et 316 diffèrent principalement par les exigences environnementales et opérationnelles qui lui sont imposées.
En raison de l'économie et des performances, l'acier inoxydable 304 trouve une application dans l'équipement de cuisine ou les panneaux architecturaux et les garnitures automobiles.
Dans la construction navale, les dispositifs médicaux et le traitement pharmaceutique où une résistance supérieure à la corrosion est essentielle, l'acier inoxydable 316 dépasse le reste.
Considérations relatives aux coûts
La raison principale de la différence de prix est les inclusions de nickel et de molybdène Pour l'acier inoxydable 316, le prix est de 20-301TP3 T plus de 304. lorsque l'application nécessite une condition d'endurance sévère, la différence de prix est justifiée.
Explorer les avantages de l’acier inoxydable duplex
L'acier inoxydable duplex offre une combinaison exceptionnelle de résistance et de résistance à la corrosion, ce qui le rend idéal pour les applications industrielles exigeantes Sa structure biphasée combine les avantages des aciers inoxydables austénitiques et ferritiques, ce qui se traduit par une résistance à la traction plus élevée et une résistance améliorée à la fissuration par corrosion sous contrainte De plus, l'acier inoxydable duplex nécessite moins de nickel et de molybdène que les aciers inoxydables traditionnels, offrant une rentabilité sans compromettre les performances Ce matériau est largement utilisé dans des industries telles que le pétrole et le gaz, le traitement chimique et la construction en raison de sa robustesse et de sa durabilité dans des environnements difficiles.
Foire aux questions (FAQ)
Q : L'acier inoxydable rouille-t-il ?
R : L'acier inoxydable a pour but de prévenir la rouille et la corrosion, mais dans des circonstances particulières, il peut se corroder ou développer de la rouille de surface L'inox perd sa résistance à la corrosion en raison de sa composition et de l'environnement.
Q : Qu'est-ce qui augmente les chances de corrosion de l'acier inoxydable ?
R : Cela peut entraîner la perte d'acier inoxydable où la couche protectrice d'oxyde de chrome est composée d'un environnement exceptionnellement corrosif De l'exposition aux chlorures, à l'humidité, à la chaleur du bain, cela peut se produire.
Q : De quelle manière l'acier inoxydable diffère-t-il de l'acier normal ?
R : L'acier ordinaire ou doux ne contient pas de chrome. L'acier ordinaire est sensible à la rouille et à la corrosion, ce qui le rend plus faible en structure. L'acier est un alliage composé de chrome qui aide à résister à la corrosion.
Q : Quels types de corrosion l'acier inoxydable subit-il ?
R : La corrosion par piqûres, la corrosion caverneuse, la fissuration par corrosion sous contrainte et la corrosion intergranulaire sont les types de corrosion en acier inoxydable les plus remarquables. Chaque type de corrosion métallique possède ses propres moyens distincts d’actions destructrices et chacun d’eux nécessite des mesures individuelles pour s’en prémunir.
Q : Qu'est-ce qui permet aux alliages d'acier de résister à la rouille ?
R : Grâce à la composition de chrome qui forme une couche d'oxyde protectrice à la surface, les alliages d'acier inoxydable résistent à la rouille. Cette couche empêche l’humidité et l’oxygène d’accéder au métal de surface situé en dessous.
Q : Comment peut-on améliorer la résistance à la corrosion des aciers inoxydables ?
R : La résistance à la corrosion des aciers inoxydables est améliorée en augmentant la teneur en chrome, en ajoutant du nickel et du molybdène et en effectuant un entretien et un nettoyage appropriés.
Q : Qu'est-ce que l'acier inoxydable ferritique ?
R : L'acier inoxydable ferritique est un type d'alliage d'acier inoxydable qui contient du fer et du chrome et contient peu ou pas de nickel. Il présente une résistance raisonnable à la corrosion, ce qui le rend populaire dans l'industrie automobile et la fabrication industrielle.
Q : Existe-t-il des variétés d'acier inoxydable qui résistent mieux à la rouille ?
R : Oui, différentes variétés d'acier inoxydable ont différents degrés de résistance à la rouille Les aciers inoxydables austénitiques ont tendance à être plus résistants que les aciers inoxydables ferritiques et martensitiques ; ils ont une composition plus favorable.
Q : Pourquoi l'acier inoxydable est-il utilisé dans les produits en acier ?
R : L'acier inoxydable est utilisé dans les produits en acier en raison de sa beauté, de sa durabilité et de sa remarquable résistance à la corrosion. Cela illustre la valeur de divers types d'aciers inoxydables. Il est utilisé là où la résistance est nécessaire, mais son apparence est également belle.
Q : Quelles sont les conséquences de la production d'acier inoxydable sur sa résistance à la corrosion, et pourquoi ?
R : L'acier inoxydable nécessite un contrôle minutieux des composants d'alliage de chrome et de nickel car ils influencent la résistance à la corrosion de l'alliage Une production efficace garantit que la couche protectrice contre la corrosion et la rouille reste uniforme et efficace.
Sources de référence
1. Contamination superficielle du fer et son effet sur la résistance à la corrosion localisée de l'acier inoxydable austénitique et duplex à l'aide d'une nouvelle technique de dépôt de rouille (Hornus et coll., 2022)
- Méthodologie: Le dépôt de nouvelle rouille sur des surfaces en acier a été utilisé pour montrer comment la contamination superficielle par le fer impacte les surfaces en acier inoxydable. Les tests comprenaient la polarisation potentiodynamique cyclique ainsi que l'exposition à des atmosphères environnementales avec différents niveaux de contamination par la rouille.
- Principales conclusions : La contamination par le fer a considérablement augmenté le degré de corrosion localisée qu'un acier inoxydable austénitique et super duplex pouvait supporter. Avec le niveau de contamination par la rouille, l'équivalent de résistance aux piqûres (PRE) démontré était concordant. Des traitements chimiquement plus bénins, notamment chimiques et laser, ont été développés comme substituts à la solution de décapage nocive pour l'environnement.
2. Titre souligné ici (Karthik M et autres 2020) : Applications de stockage et de production d’énergie de l’acier inoxydable rotrusté.
- Méthodologie: Le stockage d'énergie et les procédés d'électrogénération ont été combinés avec l'Aide des supercondensateurs et agrémentés de l'OER par le développement d'une électrode laser rouillée Des électrodes en acier inoxydable ont été soumises à des lasers Nd : YAG pour la rouille de couche des électrodes.
- Principales conclusions: Les couches de rouille oxyde/hydroxyde de Ni \ Fe Cr induites par laser avec des textures distinctes améliorent grandement la diffusion des électrons et des ions Les électrodes ont démontré une excellente capacité de stockage d'énergie et ont servi efficacement d'électrocatalyseurs pour les REL, atteignant une densité de courant de 10 mA cm−2 à un faible surpotentiel.
3. 316 L Sensibilisation à l'acier inoxydable dans la croissance des CVD à nanotubes de carbone pour la résistance bactérienne (2020) (Voss et coll., 2020)
- Méthodologie: Le but de la recherche était d'examiner le comportement à la corrosion de l'acier inoxydable 316 L suite à la croissance de nanotubes de carbone infiltrés de carbone via le dépôt chimique en phase vapeur (CVD).Les auteurs ont proposé un modèle cinétique basé sur la deuxième loi de Fick pour expliquer le mécanisme de rouille.
- Principales conclusions : Les conditions à haute température et riches en carbone du procédé CVD ont favorisé la formation de carbure de chrome et appauvri davantage la couche d'oxyde de chrome présente dans la matrice Cela a inhibé la formation de la couche protectrice, qui était censée être initiée par la couche d'oxyde de chrome Par conséquent, de l'oxyde de fer (rouille) a été produit à la place.
5. Corrosion
6. Chrome
